第04讲 电势能与电势-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（粤教2019必修第三册）

第04讲 电势能与电势 SHAPE \* MERGEFORMAT 课程标准 课标解读 1.通过类比理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 2.通过类比和讨论理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 1.知道电场力做功的特点，掌握电场力做功与电势能变化的关系. 2.理解电势能、电势的概念，知道参考点的选取原则． 3.知道什么是等势面，掌握等势面的特点. 4.知道典型电场的等势面特点. 5.会根据电场线和等势面的规律分析带电粒子的运动轨迹问题． SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01 电场力做功 在匀强电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的电量及其起点、终点的位置有关，与路径无关． 【知识拓展1】电场力做功的特点 (1)电场力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与具体路径无关，这与重力做功特点相似． (2)无论是匀强电场还是非匀强电场，无论是直线运动还是曲线运动，电场力做功均与路径无关． 【即学即练1】 1．电量未知的点电荷固定在半径为R的圆上的A点，AC为圆的水平直径，BD为圆的竖直直径，空间存在电场强度大小为E、平行圆面的匀强电场，将另一个电荷量为 的点电荷从B点顺着圆弧沿逆时针移到D点，电场力做功为 ，当该点电荷运动到C点时受到的电场力大小为 ，静电力常量为k，则在A处的点电荷的电量为（　　） A． B． C． D． 【即学即练2】 2．如图所示，在场强为E的匀强电场中，有一个电量为q的正点电荷，使它从A点沿着电场线方向移到B点，电场力对它做功 ；如果使它从A点沿路径ACB移到B点，其中AB与CB垂直，此过程电场力做功为 。则（　　） A． B． C．A点电势比B点电势高 D．正点电荷q从A点移到C点的过程，电势能增大 知识点02 电势能 1．电势能：电荷在静电场中的某一位置具有的势能，用Ep表示． 2．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从点A移动到点B，电场力做功WAB等于始点的电势能EpA减去终点的电势能EpB，即WAB＝EpA－EpB. (1)电场力做正功，电荷的电势能减少； (2)电场力做负功，电荷的电势能增加． 3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于将电荷从该点移动到零电势能位置时电场力所做的功． 4．电势能的系统性：电荷的电势能是由电荷和电场共有的． 【知识拓展2】对电势能的理解 (1)系统性：电势能是由电场和电荷共同决定的，是属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能． (2)相对性：电势能是相对的，其大小与选定的电势能为零的参考点有关．确定电荷的电势能，首先应确定电势零点． (3)标量性：电势能是标量，有正负但没有方向． (4)计算：电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移动到零电势能位置时电场力所做的功． 【知识拓展3】电场力做功与电势能变化的关系 (1)WAB＝EpA－EpB. 电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加． (2)在同一电场中，正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势能小． 【即学即练3】 3．场是物理学中的重要概念。引力场是传递物体间万有引力作用的媒介。类比电场的性质，下列关于引力场的说法正确的是（　　） A．若质量为m的物体在引力场中某点受力为F，则该点引力场强度大小为 B．若引力场中物体质量m变为原来的2倍，则引力场强度变为原来的 C．物体在某点的引力势能等于将物体从引力势能零点移动到该点时引力所做的功 D．在引力场中，引力对物体做正功，则系统的引力势能减小 【即学即练4】 4．如图所示，在水平向右、大小为 的匀强电场中，在 点固定一电荷量为 的正电荷，A、 、 、 为以 为圆心半径为 的同一圆周上的四点， 、 连线与电场线平行，A、 连线与电场线垂直则（　　） A． A点和 点的电场强度相同 B． 点电场强度大小可能为0 C．将一正电荷 从A沿圆周移动到 ，电势能不变 D． A、 、 、 四个点中 点电势一定是最高的 知识点03 电势 1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电量之比． 2．公式：φ＝eq \f(Ep,q). 3．单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1 V＝1 J/C. 4．电势高低的判断：沿着电场线方向电势逐渐降低． 5．电势的相对性：只有在规定了电势零点之后，才能确定电场中某点的电势，一般选大地或离场源无限远处的电势为0. 6．电势是标量，只有大小，没有方向． 【知识拓展4】电势 1．对公式φ＝eq \f(Ep,q)的理解 (1)φ取决于电场本身； (2)公式中的Ep、q均需代入正负号． 2．电场中某点的电势是相对的，